Stamcellen zijn ongedifferentieerde cellen die het vermogen hebben om te differentiëren tot specifieke cellen en die worden gekenmerkt door hun vermogen om zich voor onbepaalde tijd te delen. Ze zijn onderverdeeld in embryonale stamcellen, volwassen stamcellen en omgekeerd gedifferentieerde stamcellen, en worden gebruikt op verschillende gebieden, zoals de regeneratieve geneeskunde en de ontwikkeling van geneesmiddelen, maar vooral embryonale stamcellen hebben ethische controverses veroorzaakt.
In de moderne wereld worden we blootgesteld aan een verscheidenheid aan advertenties, leren we over nieuwe technologieën in het nieuws en bestuderen we de term stamcellen op school. Dit komt door de diepgaande aandacht voor stamcellen in het huidige lesprogramma, maar je kunt ze ook in verschillende situaties in je dagelijks leven tegenkomen. Misschien heb je er wel eens van gehoord in cosmetische advertenties en medisch nieuws. We worden voortdurend gebombardeerd met advertenties die beweren rimpels te verminderen door de deling van stamcellen, ‘fibroblasten’ genoemd, in de dermislaag van de huid te induceren, of dat cosmetische ingrediënten stamcellen kunnen aantasten voor cosmetische voordelen op de lange termijn. In medisch nieuws wordt vaak gesproken over de ultieme remedie voor een ziekte. We lezen over stamceltransplantaties die ziekten zoals leukemie en beroerte hebben genezen. Zoals u kunt zien, zijn stamcellen heel speciaal voor ons, maar tegelijkertijd kunnen ze een beetje een mysterie zijn. Dus, wat zijn stamcellen?
Een stamcel wordt gedefinieerd als een ongedifferentieerde cel die zich kan delen en een specifieke cel kan worden. Met andere woorden, het is een cel die geen specifieke functie vervult, maar zich kan delen en een cel kan worden die een specifieke functie vervult. Ons lichaam is wat het nu is vanwege de deling van een enkele cel die een bevruchte eicel wordt genoemd, wat wil zeggen dat een enkele cel, een bevruchte eicel genaamd, zich deelt en deelt om één enkele entiteit te worden. Op deze manier is deling het belangrijkste kenmerk van een cel. In tegenstelling tot normale cellen kunnen stamcellen hun eigen delingslimiet (Hayflick Limit) verhogen, wat betekent dat ze zich voor onbepaalde tijd kunnen delen.
Stamcellen zijn niet de enige cellen die zich oneindig kunnen delen. Kankercellen kunnen zich bijvoorbeeld oneindig delen. Baarmoederhalskankercellen van een vrouw genaamd Henrietta Lacks werden in 1951 verzameld en delen zich nog steeds in het laboratorium. Dus wat is het verschil tussen kankercellen en stamcellen? Hoewel beide hetzelfde zijn in de zin dat ze zich eindeloos delen, differentiëren kankercellen niet, maar blijven ze zich in plaats daarvan vermenigvuldigen als een eigen massa. Deze steeds groter wordende massa berooft uiteindelijk de omringende cellen van zuurstof en voedingsstoffen, waardoor het omringende weefsel wordt vernietigd. Stamcellen daarentegen delen zich alleen wanneer ze een signaal van de cel ontvangen om te delen, en zodra ze zich delen, hebben ze de neiging zich te differentiëren in een vooraf bepaald celtype: huid, maagwand, sperma of enig ander deel van het lichaam. .
Er zijn drie hoofdtypen stamcellen die belangrijk zijn in het lichaam. Het zijn embryonale stamcellen, volwassen stamcellen en pluripotente stamcellen. Hiervan waren volwassen stamcellen de eersten die werden bestudeerd. In 1956 ontdekte E. Donal Thomas, een Amerikaanse internist, dat beenmerg dat in een levend lichaam wordt geïnjecteerd, nieuwe bloedcellen aanmaakt, wat hem in 1990 de Nobelprijs voor de Fysiologie of Geneeskunde opleverde. Vervolgens, in november 1998, zei James Thompson van de Universiteit uit Wisconsin en John Gearhart van de Johns Hopkins Universiteit werden de eerste wetenschappers ter wereld die stamcellen uit embryo's isoleerden en deze in andere weefsels differentieerden. Omgekeerde differentiatie van stamcellen is een relatief recente ontwikkeling. In 2006 introduceerde professor Shinya Yamanaka van de Universiteit van Kyoto in Japan verschillende genen in de huidfibroblasten van muizen om pluripotente stamcellen zoals embryonale stamcellen te creëren, en het jaar daarop introduceerde hij genen in volwassen huidcellen om omgekeerd gedifferentieerde stamcellen te creëren.
Embryonale stamcellen zijn cellen die kunnen worden verkregen uit het embryonale stadium van een bevruchte eicel. Het bevruchte eitje deelt en deelt zich om een stadium binnen te gaan dat de blastocyst wordt genoemd. In de blastocyst klonteren ongedifferentieerde cellen samen, en deze cellen zijn embryonale stamcellen. Embryonale stamcellen bevinden zich op het hoogste niveau van totipotente stamcellen, die in staat zijn te differentiëren in elke cel behalve de placenta. Het bevruchte eitje na het oogsten van embryonale stamcellen wordt echter weggegooid omdat het zich niet kan ontwikkelen tot een normaal individu. Om deze reden is het ethische debat rond embryonale stamcellen nog steeds gaande. Tegenstanders beweren dat embryonale stamcellen worden verkregen door een bevruchte eicel te vernietigen, waardoor het ene leven nodig is om het andere te redden. Een ander type embryonale stamcel zijn gekloonde embryonale stamcellen, die worden gecreëerd door de kern van de eigen lichaamscel in een ontkernd ei te implanteren. Dit heeft ten opzichte van bevruchte embryonale stamcellen van eicellen het voordeel dat er geen immuunafstoting plaatsvindt wanneer organen uit stamcellen worden getransplanteerd. Gekloonde embryonale stamcellen hebben echter nog een ander bezwaar: de bevruchte eicel moet verder worden gekweekt en in de baarmoeder worden geïmplanteerd, wat kan leiden tot het klonen van mensen. Bovendien heeft de huidige technologie een laag succespercentage bij het succesvol differentiëren van de stamcellen tot de gewenste cellen, dus er moeten meer levens worden vernietigd.
De tweede zijn volwassen stamcellen. Tijdens het blastocyststadium differentiëren embryonale stamcellen zich in verschillende delen van het lichaam en de meeste verdwijnen. Sommigen van hen blijven echter in elk deel van het lichaam en blijven cellen produceren. Ze zijn te vinden onder de huid, in het darmmembraan, in de hippocampus, in het beenmerg en meer. In tegenstelling tot embryonale stamcellen zijn volwassen stamcellen echter multipotent, wat betekent dat ze een beperkt aantal cellen hebben die zich kunnen differentiëren in verschillende soorten cellen. Het probleem met het kweken ervan in het laboratorium is dat de meeste van hen snel differentiëren, waardoor je niet genoeg stamcellen kunt krijgen. Ze zijn ook moeilijk te verkrijgen vanwege de kleine steekproefomvang en de locatie van de stamcellen diep in het lichaam. Volwassen stamcellen hebben echter het voordeel dat ze niet immunologisch worden afgewezen omdat ze hun eigen cellen gebruiken, en er zijn geen ethische problemen.
Ten slotte zijn geïnduceerde pluripotente stamcellen (IPSC's) stamcellen die door menselijke kracht zijn gecreëerd. Alle lichaamscellen hebben dezelfde genetische informatie, omdat ze allemaal uit één bevruchte eicel komen. Stamcellen die zijn gemaakt door omgekeerde differentiatie van deze cellen terug naar hun pre-differentiatietoestand, worden omgekeerd gedifferentieerde stamcellen genoemd. Naast het Sox2-gen, dat de pluripotentie handhaaft, en het c-Myc-gen, dat celproliferatie en transformatie bevordert, worden genen zoals Oct-4 en Klf4 in de somatische cellen geïntroduceerd om ze terug te brengen naar hun staat van vóór de differentiatie. Ze worden ‘droomcellen’ genoemd omdat ze de pluripotentie van embryonale stamcellen hebben, in die zin dat ze gemaakt zijn uit hun eigen somatische cellen, maar ze zijn ethisch gezien niet problematisch. Ze bevinden zich echter nog in de experimentele fase en het succespercentage van omgekeerde differentiatie is niet perfect. Zelfs als de omgekeerde differentiatie is gestabiliseerd, moet nog steeds worden onderzocht of deze zich zal differentiëren tot de gewenste cellen in het lichaam, of dat deze zich zal blijven delen en een kankergezwel zal worden.
Door stamcellen te bestuderen en te gebruiken zijn er veel dingen mogelijk. Een van de hoofddoelen van stamcelonderzoek is orgaantransplantatie. Wanneer organen door ouderdom of trauma onherstelbaar beschadigd zijn, moeten ze van iemand anders getransplanteerd worden om te kunnen blijven leven. Het aanbod is echter te laag in vergelijking met de vraag en er is ook een kwestie van compatibiliteit. Dit is waar stamcellen een rol spelen, omdat ze kunnen worden gebruikt om gezonde organen te creëren. Het transplanteren van weefseleenheden in plaats van organen kan worden gebruikt voor de behandeling van spieratrofie, de ziekte van Parkinson, zenuwbeschadiging en zelfs autologe beenmergtransplantaties. Bovendien kunnen stamcellen worden gebruikt om snel de effecten en risico's van nieuwe medicijnen te testen door stamcellen in verschillende weefsels te differentiëren, en kunnen kankerstamcellen worden gebruikt om de effecten van geneesmiddelen tegen kanker te testen. Het oneindige aantal delingen van stamcellen kan ook worden gebruikt om hartziekten effectief te behandelen, wat een constant beheer vereist.
We hebben geleerd wat stamcellen zijn, hoe ze verschillen van andere cellen, hun geschiedenis, soorten stamcellen en hoe ze kunnen worden gebruikt. Stamcellen zullen waarschijnlijk centraal staan in de toekomst van de geneeskunde. Het combineren van stamcellen met genbewerkingstechnologie zou bijvoorbeeld kunnen worden gebruikt om zeldzame ziekten te behandelen of gepersonaliseerde orgaanregeneratie mogelijk te maken. Deze technologische vooruitgang zou kunnen leiden tot lagere zorgkosten en meer gepersonaliseerde behandelingen voor patiënten. Ondanks de belofte van stamcellen wordt er nog steeds veel te weinig onderzoek naar gedaan en wordt er weinig gebruik van gemaakt. Daarom is het belangrijk om selectief te zijn en informatie over stamcellen in alledaagse producten te analyseren, in plaats van deze blindelings te accepteren.
Het gebruik van stamcellen zal op allerlei terreinen steeds belangrijker worden. Onderzoekers verwachten verbluffende resultaten op het gebied van de regeneratieve geneeskunde, de ontwikkeling van geneesmiddelen, gentherapie en meer met behulp van stamcellen. Bovendien zal de vooruitgang in de stamceltechnologie onze levenskwaliteit verbeteren en de mogelijkheid openen om ongeneeslijke ziekten te genezen. Om deze redenen zal stamcelonderzoek in de toekomst de aandacht blijven trekken, en we moeten het potentieel ervan blijven ondersteunen.
